کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با آلیاژهای حافظه شکلی

اختصاصی از یارا فایل کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با آلیاژهای حافظه شکلی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چکیده :

بسیاری از فن آوریهای نوین به موادی نیاز دارند که ترکیب غیر معمولی از خواص را با آلیاژهای فلزی ، سرامیکی و پلیمرهای معمولی حاصل نمی آید بدست می دهد . به عنوان نمونه مواد مورد نیاز درسفینه های فضائی ، زیر دریائی ها و کاربردهای حمل و نقل از این قبیل است که باید در عین چگالی کم ، استحکام سفتی و مقاومت به سایش و ضربه نیز وجود داشته باشد . از اینرو نیاز به مواد جدیدی به نام کامپوزیت میباشد. کامپوزیت عبارت است از هر ماده چند فازی که سهم برای بدست آوردن مواد با استحکام و به ویژه استحکام به وزن بالا، می توان رشته هایی با مدول کشسانی و استحکام بالا را در یک زمینه فلزی یا پلیمری قرار داد. در کامپوزیت ها که مواد مرکب هم نامیده می شوند، دو یا چند ماده در مقیاس ماکروسکوپی با هم ترکیب شده و خواص مورد نظر را ایجاد می کنند. اگر چه می توان با ترکیب کردن بعضی مواد در مقیاس میکروسکوپی هم به خواص مورد نظر دست یافت، که به بحث آلیاژها مربوط می گردد. درواقع کامپوزیتها موادی چند جزئی هستند که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است.ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند. کاپوزینت یک ماده چند فازی است که بصورت مصنوعی ساخته می شود فازها باید از لحاظ شیمیائی متفاوت باشد و با فصل مشترکهایی مچزا شوند. مطابق این تعریف ، اغلب آلیاژهای فلزی و بسیاری از سرامیکها کامپوزیت نیستند زیرا فارهای چند گانه آنها درنتیجه یک پدیده طبیعی تشکیل شده است .بسیاری از کامپوزیت هاتنها از دو فاز تشکیل شده اند:

فاز زمینه که پیوسته است وفاز دیگر که غالبا فاز پراکنده است تقویت کننده گفته میشود . خواص کامپوزیت به خواص فازهای تشکیل دهنده آن ، مقادیر آنها و هندسه فاز پراکنده شده وا بسته است . منظور از هندسه فاز پراکنده شده ، شکل و اندازه ذرات ، نحوه توزیع و جهت آنهاست .

کامپوزیت ها از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند: 1)الیاف یا تارها. 2)پرکننده یا ماتریس. 3)چسب. معمولاً ماتریس دارای سختی و استحکام کمتری نسبت به ا لیاف می باشند، ولی اختلاط الیاف و ماتریس باعث تشکیل محصولی می شود که دانسیته کمی داشته ودر عین حال از استحکام فشاری و کششی بالایی برخوردار می باشد. مانند مواد اپوکسی مثل نارمکو((Narmco2387 که دارای دانسیته / lb044/0، استحکام فشاری / lb23000 و استحکام کششی / lb4200 است.

بررسی تاثیر تیتانیم و کربن بر ریزساختار و خواص سایشی کامپوزیت Fe - TiC

اختصاصی از یارا فایل بررسی تاثیر تیتانیم و کربن بر ریزساختار و خواص سایشی کامپوزیت Fe - TiC دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چکیده :

هدف اصلی در این پروژه بررسی تغییر درصد تیتانیم و کربن بر روی ریز ساختار و خواص سایشی مکانیکی کامپوزیت فروتیک( Fe/TiC ) است.

نتایج حاصله نشان داده است که با کنترل ترکیب شیمیایی، نوع عملیات حرارتی، اصلبح روش ساخت و سرعت انجمادی قطعه می توان ریز ساختار زمینه، نحوه توزیع ذرات سرامیکی (TiC) و میانگین اندازه ذرات ( TiC) و تعداد آنها در واحد سطح و شکل آنها و کسر حجمی آن و در نهایت چگالی کامپوزیت که منجر به خواص سایشی و مکانیکی متفاوت می گردد را کنترل نمود.

افزایش مقدار کربن و تیتانیم باعث افزایش مقدار کاربید تیتانیم، سختی، مقاومت به سایش و اندازه ذرات کاربیدی می شود در حالی که چگالی کامپوزیت کاهش می یابد.

فهرست مطالب :

فصل اول : مقدمه

مقدمه                                                                                                    

فصل دوم : مروری بر منابع

1-2- عوامل مؤثر بر خواص کامپوزیتها                                                                  

2-2- تقسیم بندی کامپوزیتها                                                                                  

3-2- تریبولوژی و تریبوسیستم                                                                                

1-3-2- تعریف سایش و عوامل اثر گذار روی آن

2-3-2- انواع مکانیزم های سایش                                                                                              

1-2-3-2- سایش چسبان                                                                                          

2-2-3-2- سایش خراشان                                                                                        

3-2-3-2- سایش خستگی                                                                                        

4-2-3-2- سایش ورقه ای                                                                                        

5-2-3-2- سایش اکسایش

3-3-2- پارامتر سایش                                                                          

4-3-2- رابطه بین مقاومت به سایش و سختی                                                            

5 -3-2- منحنی سایش                                                                                                

4-2- کامپوزیت فروتیک                                                                                      

1-4-2- انواع کامپوزیت های فروتیک                                                                      

1-1-4-2- کامپوزیت هایی که با کوئینچ سخت می شوند                                                

2-1-4-2- کامپوزیت هایی که با پیر سختی سخت می شوند                                                

2-4-2- روشهای ساخت فروتیک                                                                                    

1-2-4-2- ساخت کامپوزیت به صورت غیر همزمان                                                          

الف) پراکنده کردن ذرات فاز دوم                                                                

ب) روش پاششی                                                                                          

ج) تزریق مذاب فلزی                                                                                    

2-2-4-2- ساخت فروتیک به صورت همزمان ( insitu)                                                      

الف) سنتز خود احتراقی (SHS)                                                                          

ب)  XD                                                                                                

ج) دمش گاز واکنش دهنده                                                                        

د) اکسایش مستقیم فلز(DIMOX)                                                                

ه) primex                                                                                                

و) واکنش حین تزریق                                                                                  

ز) واکنش شیمیایی در داخل مذاب                                                                

ح) روش آلیاژسازی مکانیکی                                                                          

ط) متالورژی پودر                                                                                        

ی) احیای کربوترمال                                                                                    

ک) احیای ترمیت                                                                                          

ل) روش سطحی                                                                                            

3-4-2- خواص کامپوزیت های فروتیک                                                                          

1-3-4-2- سختی                                                                                                          

2-3-4-2- استحکام                                                                                                        

3-3-4-2- مدول الاستیکی                                                                                              

4-3-4-2- مقاومت به سایش                                                                                            

پارامترهای موثر روی سایش                                                                                  

الف) کسر حجمی کاربید تیتانیم                                                                            

ب) اندازه ذرات و شکل آنها                                                                            

ج) نوع زمینه                                                                                                  

د) کاربید های ریخته گری                                                                                    

ه) عملیات حرارتی و سرعت سرد کردن زمینه                                                    

و) نیرو در دستگاه pin on Disk                                                                  

ز) عیوب در قطعات                                                                                      

ح) اثر ذوب مجدد                                                                                              

5-3-4-2- ماشین کاری                                                                                            

6-3-4-2- عملیات حرارتی                                                                                        

7-3-4-2- جذب ارتعاش                                                                                          

8-3-4-2- دانسیته                                                                                                      

9-3-4-2- فرسایش                                                                                                  

فصل سوم : مطالعه موردی

1-3- روش تحقیق                                                                                          

1-1-3 - مواد اولیه                                                                                                                

2-1-3- عملیات ذوب و ریخته‌گری                                                                                        

3-1-3- آماده سازی نمونه‌ها                                                                                                    

4-1-3- آنالیز نمونه‌ها                                                                                                                

5-1-3- متالوگرافی                                                                                                                  

6-1-3- آزمایش سختی                                                                                                              

7-1-3- تست سایش                                                                                                                  

2-3- بیان نتایج

1-2-3- ریزساختار نمونه‌های حاوی مقادیر مختلف کربن با تیتانیم ثابت                                   

2-2-3- ریزساختار نمونه‌های حاوی مقادیر مختلف تیتانیم با کربن ثابت                                    

3-2-3- تاثیر درصد کربن بر خواص نمونه‌ها                                                                            

4-2-3- تاثیر درصد تیتانیم بر خواص نمونه‌ها                                                                            

5-2-3- نتایج پراش اشعه ایکس                                                                                  

6-2-3- تأثیر درصد کربن بر خواص سایشی نمونه‌ها                                                                  

7-2-3- تأثیر درصد تیتانیم بر خواص سایشی نمونه‌ها                                                                

3-3- بحث نتایج

1-3-3- بررسی تشکیل فاز کاربید تیتانیم                                                                             

2-3-3- مطالعه مسیر انجماد در کامپوزیت Fe-TiC                          

3-3-3- تأثیر درصد کربن بر ریزساختار کامپوزیت فروتیک                                                

4-3-3- تأثیر درصد تیتانیم بر ریزساختار نمونه‌ها  

5-3-3- تأثیر درصد کربن بر چگالی کامپوزیت Fe-TiC                                     

6-3-3- تأثیر مقدار کربن بر سختی کامپوزیت Fe-TiC

7-3-3- تأثیر مقدار کربن بر خواص سایشی کامپوزیت Fe-TiC                      

8 -3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر چگالی نمونه‌ها      

9-3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر سختی کامپوزیت Fe-TiC                                          

10-3- 3-تاثیر مقدار تیتانیم بر خواص سایشی کامپوزیت                                           

11-3-3- بررسی سطوح سایش    

فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادها

1-4 نتیجه گیری

2-4 پیشنهادها

منابع و مراجع 

تحقیق صنعت کامپوزیت

اختصاصی از یارا فایل تحقیق صنعت کامپوزیت دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

تحقیق صنعت کامپوزیت

چکیده

مواد مرکب به خاطر داشتن وزن سبک ، همچنین حجمی مساوی با حجم آلیاژهای دیگر و خواص مکانیکی منحصر به فردی که ارائه می کنند در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از این مواد بیشتر در سازه های فضای و صنایع هوایی استفاده می شود. مواد مرکب از دو جزء اصلی تشکیل شده اند: 1- فلز پایه 2- عامل تقویت کننده

بصورت کلی از فلزات با وزن کم به عنوان فلز پایه و همچنین از مواد سرامیکی به عنوان تقویت کننده استفاده می شود از مهمترین و معروفترین مواد مرکب می توان به ماده مرکب با زمینه آلومینیومی و تقویت کننده ذره ای کاربیدسیلیکون اشاره کرد آلومینیوم و کاربیدسیلیکون به علت نزدیک بودن دانسیت هایشان به یکدیگر می توانند خصوصیات عالی مکانیکی را در وزن کم بوجود بیاورند در این تحقیق نحوه ساخت این ماده مرکب از روش ریخته گری در قالب فلزی مورد بررسی قرار می گیرد و تأثیر دو فاکتور مختلف ، یک درصد وزنی تقویت کننده و دیگری سرعت هم زدن مخلوط مذاب بر روی خواص مکانیکی از جمله سختی و استحکام مورد بحث و بررسی قرار می گیرد نتایج حاصل شده به ما نشان می دهد که با اضافه کردن مواد سرامیکی به فلز پایه تغییرات ای در رفتار مکانیکی فلز پایه ایجاد می شود که در این پایان نامه به تفصیل به بررسی این رفتار می پردازیم .

فهرست مطالب

عنوان                                                   صفحه

1- فصل اول: مقدمه ................................ 1

2- فصل دوم: مروری بر منابع ....................... 4

1-2- کامپوزیت های دارای ذرات ریز ................. 5

1-1-2- خواص کامپوزیت های ذره ای .................. 9

2-1-2- انواع کامپوزیت های ذره ای از لحاظ جنس تقویت کننده     9

2-2- کامپوزیت های تقویت شده با الیاف ............. 11

1-2-2- خواص کامپوزیت های تقویت شده با الیاف ...... 13

2-2-2- خصوصیات کامپوزیت های تقویت شده ............ 15

3-2- مختصر در مورد آلومینیوم ..................... 24

4-2- سرامیک های پیشرفته .......................... 26

5-2- توضیحات مختصر در مورد آزمون مکانیکی ......... 27

1-5-2- آزمون سختی ................................ 27

2-5-2- آزمون کشش.................................. 29

2-5-3- آزمون تخلخل سنجی........................... 30

3- فصل سوم: روش انجام آزمایش ..................... 32

4- فصل چهارم: تحلیل نتایج ........................ 50

1-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AX ................. 52

2-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BX ................. 54

3-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CX.................. 56

4-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DX ................. 58

5-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EX.................. 60    

6-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AY ................. 62

7-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BY.................. 64

8-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CY.................. 66

9-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DY ................. 68

10-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EY................. 70

11-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AZ ................ 72

12-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BZ ................ 74

13-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CZ................. 76

14-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DZ................. 78

15-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EZ................. 80

5- فصل پنجم: تفسیر نتایج.......................... 100

نتیجه گیری........................................ 109

پیشنهادات......................................... 110

منابع............................................. 111

پایان نامه ساخت کامپوزیت Al/Zircon به روش متالورژی پودر و بررسی تاثیر عوامل مختلف فرآیند بر خواص کامپوزیت

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه ساخت کامپوزیت Al/Zircon به روش متالورژی پودر و بررسی تاثیر عوامل مختلف فرآیند بر خواص کامپوزیت دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:111

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد"M.Sc"
مهندسی شناسایی و انتخاب مواد مهندسی

فهرست مطالب:

عنوان مطالب                                                                                     شماره صفحه

چکیده                                                                                                              
مقدمه                                                                                                               
فصل اول: کلیات
فصل دوم: مروری بر منابع    
۲-۱- کامپوزیت ها و انواع آن                                                                              
۲-۱-۱- کامپوزیت‌های زمینه پلیمری  PMCS    
۲-۱-۲-  کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی   CMCS
۲-۱-۳- کامپوزیت‌های کربن - کربن CCCS    
۲-۱-۴-  کامپوزیت‌ها با زمینه بین فلزی   IMCS
۲-۱-۵- کامپوزیت‌های زمینه فلزی     MMCS      
۲-۱-۶-  انواع تقویت‌کننده‌ها و خواص آنها
۲-۱-۷- معرفی فلزAl  بعنوان فاز زمینه کامپوزیت
۲-۱-۸- معرفی خواص زیرکن
۲-۱-۹-  دلایل استفاده از کامپوزیت Al-Zircon و کاربرد آن
۲-۲-  روش های تولید کامپوزیت های زمینه فلزی
۲-۲-۱-  روش گردابی
۲-۲-۲- روش کمپوکستینگ
۲-۲-۳-  روش ریخته گری کوبشی
۲-۲-۴- روش ریخته‌گری فشار بالا
۲-۲-۵-  روش رخنه‌دهی
۲-۲-۶-  روش درجا
۲-۲-۷-  روش شکل دهی توسط اسپری
۲-۲-۸- روش متالورژی پودر
۲-۲-۹- مزایا  و  معایب استفاده از روش متالورژی پودر برای تولید کامپوزیت
۲-۳: کامپوزیت های زمینه آلومینیمی تقویت شده با زیرکن
۲-۳-1: توزیع ذرات زیرکن در نمونه ها
۲-۴- تاثیرفرآیند پروسه ساخت برریزساختار
۲-۴-۱: خواص مکانیکی کامپوزیتهای Al-Zircon
۲-۴-۱-۱: تاثیر کسر حجمی  
۲-۴-۱-۲- تاثیر روش تولید و اندازه ذره
۲-۴-۱-۳- تاثیر مواد افزودنی
۲-۴-۲-  اثر مقدار و اندازه ذارت 4ZrSiO بر روی چگالی
۲-۴-۳-  اثر مقدار و اندازه ذرات Zircon بر روی سختی
۲-۴-۴- اثر مقدار و اندازه ذارت تقویت کننده  بر استحکام  فشاری و کششی، مدول یانگ وتغییر طول تا شکست
۲-۴-۵- اثر مقدار واندازه ذرات Zircon بر ریزساختار کامپوزیت Al-Zircon
2-4-6-اثر دمای تف جوشی بر روی خواص و ریزساختارکامپوزیت
فصل سوم: روش تحقیق
۳-۱- مشخصات مواد اولیه   
۳-۲- تجهیزات
۳-2-۱- تجهیزات لازم برای ساخت قطعه
۳-2-2- تجهیزات مربوط به بررسی خواص نمونه ها
۳-۳- آماده سازی نمونه ها
۳-۳-۱- ساخت کامپوزیت های Al- ZrSiO4
۳-۴- روش انجام آزمایش
3-4-1-اندازه گیری چگالی
3-4-2اندازه گیری سختی
۳-۴-۳- مطالعات میکروسکوپ نوری
۳-۴-4- مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)
3-4-5-  آزمایش  فشار
3-4-۶- پراش اشعه X (XRD)
فصل چهارم : نتایج و بحث
۴-۱- بررسی نتایج آزمایش چگالی
4-1—1- اثر مقدار ذرات زیرکن بر چگالی قطعات تف جوشی شده
4-1-2-اثر دمای تف جوشی بر روی چگالی کامپوزیت Al-Zircon
۴-۲- بررسی نتایج آزمایش سختی کامپوزیت Al-Zircon
4-2-1- اثر درصد حجمی ذرات زیرکن بر سختی کامپوزیت Al-Zircon
4-2-2-اثر دمای تف جوشی بر روی سختی کامپوزیت Al-Zircon
۴-۳- بررسی  نتایج آزمایش فشار کامپوزیت های Al-Zircon
4-3—1- اثرمقدار تقویت‌کننده بر تنش تسلیم، استحکام  فشاری و تغییر طول تا شکست کامپوزیتAl-Zircon
4-3-2-اثردمای تف جوشی  بر روی تنش تسلیم، استحکام فشاری و تغییر طول تا شکست کامپوزیت Al-Zircon
۴-۴- بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی
۴-۴-۱- اثر مقدار ذرات زیرکن بر روی ریزساختار کامپوزیت Al-Zircon
۴-۴-۲- اثردمای تف جوشی بر روی ریزساختار کامپوزیت
۴-۵- بررسی تصاویر میکروسکوپ نوری
۴-۶- بررسی نتایج آزمایش پراش اشعه X
۴-۶-۱- پودر زیرکن
۴-۶-۲- کامپوزیت آلومینیم - زیرکن
فصل پنجم (نتیجه گیری)    
۵- نتیجه گیری    
پیشنهادها برای ادامه کار      



 
فهرست جداول
عنوان مطالب                                                                                     شماره صفحه

جدول۲-۱: خواص دیرگداز زیرکن[۱۵].
جدول ۲-۲ . مقایسه خواص روشهای مختلف تولید کامپوزیت زمینه Al [۱۸] .
جدول ۲-۳. تغییرات چگالی با تغییرات مقدار تقویت کننده [۸].
جدول۲-۴.تغییرات چگالی و سایر خواص با تغییر درصد حجمی و اندازه تقویت کننده [۲۲].
جدول۲-۵ . مقادیراستحکام فشاری نهایی کامپوزیت با تغییر مقدار تقویت کننده [۸].
جدول ۳-۱: ترکیب شیمیایی پودر  ZrSiO4مورد استفاده.
جدول ۳-۲ . نسبت پودرهای مورد استفاده برای تولید کامپوزیت.
جدول ۳-۳ . مشخصات نمونه های مورد استفاده در این پژوهش.
جدول ۳-۴ . ترکیب شیمیایی محلول اچ کلر [۶۴].
جدول ۴-۱ : تغییرات چگالی و چگالی نسبی با تغییر مقدار تقویت کننده و دمای  تف جوشی.
جدول ۴-۲ : تغییرات مقدار سختی کامپوزیت ها  با تغییر مقدار ذرات زیرکن و دمای تف جوشی.
جدول ۴-۳ : تغییرات تنش تسلیم،  استحکام فشاری  و درصد تغییر طول تا شکست با تغییر مقدار ذرات  و  دمای  تف جوشی نمونه های کامپوزیت Al-Zircon.

 
فهرست تصاویر
عنوان مطالب                                                                                     شماره صفحه

شکل ۲-۱ . طبقه بندی مواد کامپوزیت]۱۲[.
شکل ۲-۲: نمایش یک کریستال طبیعی zircon تک بلور [۱۵].
شکل ۲-۳: نمایش صفحات کریستالی zircon تک بلور [۱۵].
شکل ۲-۴: نمایی از شبکه کریستالی پیچیده zircon [۱۶].
شکل۲-۵.  روشهای ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی [۱۲].
شکل ۲-۶ .  سهم روشهای مختلف تولید کامپوزیت های زمینه فلزی  در صنعت [۱۳].
شکل ۲- ۷ . شمایی ازتولید کامپوزیت زمینه فلزی به روش گردابی [۱۷].
شکل ۲-۸ . شمایی از روش شکل دهی توسط اسپری فلز مذاب [۳۱].
شکل۲-۸ .  نمایی از فرآیند پرس سرد ایزواستاتیک [۱۸].
شکل۲-۹ .  نمایی از فرآیند پرس  بوسیله  سمبه  و  ماتریس [۱۸].
شکل۲-۱۰ .  تعدادی از فرآیندهای رایج اکستروژن در متالورژی پودر [۱۹].
شکل ۲-۱۱ . فرآیند های  متداول  متالورژی پودر [۱۹].
شکل ۲-۱۲ .  شماتیکی از فرایند  اتصال از طریق انتقال اتمها  به  نقاط گردنی در هنگام تف جوشی  [۲۰].
شکل ۲-۱۳ . شماتیکی از تغییرات میکروسکوپی در هنگام تف جوشی  [۲۰].
شکل۲-۱۴: کامپوزیت های زمینه آلومینیومی، (a حاوی ذرات آلومینا ۴۴-۷۴µm ،  b) حاوی ذرات آلومینا ۷۴- ۱۰۵ µm ،  c) حاوی ذرات زیرکن۴۴-۷۴µm و  d)حاوی ذرات زیرکن۷۴- ۱۰۵ µm [۲۸].
شکل۲-۱۵. دیاگرام دوتایی 2SiO-2ZrO.
شکل ۲-۱۶: تغییرات سختی نمونه های کامپوزیتی تقویت شده با آلومینا و زیرکن با اندازه ذرات مختلف [۲۸].
شکل۲- ۱۷: نرخ سایش کامپوزیت های مختلف زمینه  آلومینیمی و آلومینیم خالص [۲۸].
شکل۲- ۱۸: کاهش حجم در طی سایش کامپوزیت های مختلف زمینه  آلومینیمی و آلومینیم خالص [۲۸].
شکل ۲- ۱۹ : شکل الکترونی سطح سایشی  a)نمونه حاویSiC  b) حاوی زیرکن(۴۴-۷۴µm) و c)حاوی زیرکن (۷۴-۱۰۵µm)[۲۸].
شکل۲- ۲۰: شکل  میکروسکوپی سطح سایشی نمونه های a) آلومینیوم خالص b)حاوی ذرات آلومینا ۴۴-۷۴µm  c) حاوی آلومینا ۷۴-۱۰۵µm d)حاوی زیرکن۴۴-۷۴µm و e)حاوی زیرکن۷۴- µm ۱۰۵[۲۸].
شکل ۲-۲۱ . کاهش چگالی کامپوزیت با افزایش درصد حجمی تقویت کننده [۲۲].
شکل ۲-۲۲. افزایش تخلخل با افزایش تقویت کننده [۲۲].
شکل ۲-۲۲ . افزایش چگالی با افزایش مقدار و اندازه ذرات تقویت کننده [۱۸].
شکل ۲-۲۳ . افزایش تخلخل با افزایش درصد وزنی تقویت کننده [۱۸].
شکل ۲-۲۴ . تغییرات سختی با تغییر مقدار و اندازه ذارت  [۱].
شکل ۲-۲۵ . تغییرات سختی با تغییر مقدار ذارت آلومینا [۵].
شکل ۲-۲۶ . افزایش استحکام فشاری با افزایش مقدار تقویت کننده [۳۱].
شکل ۲-۲۷ . نمودار فشار ماده کامپوزیتی حاوی ذرات BN  [۸].
شکل۲-۲۸ . کاهش تغییر طول با افزایش مقدار تقویت کننده [۲۲].
شکل ۲-۲۹ . افزایش استحکام تسلیم با افزایش مقدار  SiC برای آلیاژ Al-Cu--Mn [۲۲].
شکل ۲-۳۰ . افزایش استحکام کششی با افزایش مقدار  SiC برای آلیاژ Al-Cu--Mn [۲۲].
شکل ۲-۳۱ . تغییرات ساختار کامپوزیت Al-Cu-Mn/SiCp با میانگین اندازه ذرات تقویت کننده mμ ۳ و در مقادیر (a) ۵، (b) ۱۰، (c) ۱۵ و (d)  ۲۰درصد حجمی [۲۲ ].
شکل ۲-۳۲ . تغییرات ساختار کامپوزیت Al-6Cu-Mn/SiCp با میانگین اندازه ذرات تقویت کننده mμ ۱۴و در مقادیر (a) ۵، (b)۱۰، (c) ۱۵ و(d)۲۰ درصد حجمی[۲۲].
شکل ۲-۳۳ . تصویر میکروسکوپ الکترونی از کامپوزیت حاوی Wt% ۳۰ آلومینا  با اندازه ذرات   (a) ۶۶، (b) ۳۲ و (c) mμ ۱۶ [۱].
شکل ۲-۳۴ . تصویر میکروسکوپ الکترونی از کامپوزیت آلومینیوم-آلومینا  دارای ذرات با اندازه ۳۲  میکرومتر.  نواحی سیاه ذرات آلومینا  می‌باشند [۳۸].   
شکل ۲-۳۵ . افزایش خواص قطعه با افزایش دمای تف جوشی [۱۸].
شکل ۲-۳۶ . افزایش چگالی با افزایش دمای تف جوشی در مورد قطعه ساخته شده از دو نوع پودر  (a) پودر آلومینیوم مخلوط شده، (b) پودر کامپوزیتی آلومینیوم [۳ ].  
شکل ۲-۳۷ . اثر افزایش چگالی بر خواص مکانیکی قطعه تولید شده به روش متالورژی پودر [۸ ].
شکل ۲-۳۸ .تغییرات اندازه دانه ها با تغییر دمای تف جوشی برای آلیاژهای(a-c) Al-4.4%Cu  و    Al-4.4%Cu-0.5%Mg (d-f) که به مدت ۷۵ دقیقه در دماهای a-d) (۵۹۵،(b-e)  ۶۱۵، (c-f) ۶۳۵ درجه سانتیگراد تف جوشی شده اند[۶۰].
شکل ۳-۱ . تصویر میکروسکوپ الکترونی از پودر آلومینیوم مورد استفاده.
شکل ۳-۲ . آسیاب گلوله ای- سیاره ای مورد استفاده دراین تحقیق.
شکل۳-۳.تصویر دستگاه پرس سرد ایزواستاتیک.
شکل ۳-۴ . تصویر کوره تف جوشی به همراه لوله آلومینایی و درپوش آن.
شکل ۳-۵ . تصویر دستگاه اندازه گیری چگالی در این پژوهش.
شکل ۳-۶ . تصویر تعدادی از نمونه های کامپوزیتی ساخته شده در این پژوهش.
شکل ۳-۱۲ . تصویر دو نمونه کامپوزیتی این پژوهش پس از آزمایش فشار.  
شکل ۴-۱ :  اثر درصد حجمی زیرکن  بر چگالی کامپوزیت Al-Zircon.
شکل ۴-۲ : اثر درصد حجمی زیرکن  بر چگالی نسبی کامپوزیت Al-Zircon.
شکل ۴-۳ : اثردمای تف جوشی بر چگالی و مقایسه چگالی های بدست آمده با چگالی تئوری.
شکل ۴-۴ : اثردمای تف جوشی  بر چگالی نسبی.
شکل ۴-۵ : اثر درصد  حجمی زیرکن  بر سختی کامپوزیت Al-Zircon.
شکل ۴-۶ : اثر دمای تف  جوشی  بر سختی کامپوزیت ها.
شکل ۴-۷ : اثر درصد  حجمی زیرکن  بر تنش تسلیم کامپوزیت Al-Zircon.
شکل ۴-۸ : اثر درصد  حجمی  زیرکن  بر استحکام  فشاری کامپوزیت Al-Zircon.
شکل ۴-9: اثر درصد  حجمی  زیرکن  بر تغییر  طول تا شکست کامپوزیت Al-Zircon.
شکل۴-۱۰ : اثر دمای تف جوشی  و مقدار ذرات زیرکن   برتنش تسلیم کامپوزیت Al-Zircon.
شکل۴-۱۱ :  اثر دمای تف جوشی و مقدار ذرات زیرکن  بر استحکام  فشاری کامپوزیت Al-Zircon.
شکل۴-۱۲ : اثر دمای تف جوشی و مقدار ذرات زیرکن  برتغییر طول تا شکست کامپوزیت Al-Zircon.
شکل ۴-۱۳ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت Al-Zircon  حاوی ۵/۲ درصد حجمی زیرکن.
شکل ۴-۱۴ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت Al-Zircon حاوی ۵/۳ درصد حجمی زیرکن.
شکل ۴-۱۵ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت Al-Zircon حاوی ۵ درصد حجمی زیرکن.
شکل ۴-۱۶ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت Al-Zircon حاوی ۱۰ درصد حجمی زیرکن.
شکل ۴-۱۷ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت Al-Zircon حاوی ۱۵درصد حجمی زیرکن.
شکل ۴-۱۸ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت Al-Zircon حاوی ۲۰ درصد حجمی زیرکن می باشد.
شکل ۴-۱۹ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت Al-Zircon حاوی ۱۵ درصد حجمی زیرکن.
شکل۴-۲۰:  تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت Al-Zircon حاوی۲۰ درصد حجمی زیرکن.
شکل ۴-۲۱ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت  Al-Zircon  تف‌جوشی شده در دمای ۶۰۰ به مدت۶۵ دقیقه.
شکل ۴-۲۲ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه کامپوزیت  Al-Zircon  تف‌جوشی شده در دمای ۶۵۰ به مدت۶۵ دقیقه.
شکل ۴-۲۳ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه  کامپوزیت  Al-Zircon تف‌جوشی شده در دماهای ۶۰۰ به مدت۶۵ دقیقه ‌.
شکل ۴-۲۴ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه  کامپوزیت  Al-Zircon تف‌جوشی شده در دماهای ۶۳۰ به مدت۶۵ دقیقه ‌.
شکل ۴-۲۵ : تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه  کامپوزیت  Al-Zircon تف‌جوشی شده در دماهای ۶۵۰ به مدت۶۵ دقیقه ‌.
شکل ۴-۲۶ : تصویر میکروسکوپ نوری نمونه کامپوزیت  Al-Zircon تف جوشی شده در دمای  ۶۵۰ به مدت ۶۵ دقیقه.
شکل ۴-۲۷ : تصویر میکروسکوپ نوری نمونه کامپوزیت  Al-Zircon محتوی ۵/۳درصد حجمی زیرکن.
شکل ۴-۲۸ : تصویر میکروسکوپ نوری نمونه  کامپوزیت  Al-Zircon محتوی ۵ درصد حجمی زیرکن.
شکل ۴-۲۹ : تصویر میکروسکوپ نوری نمونه  کامپوزیت  Al-Zircon محتوی ۱۰درصد حجمی زیرکن.
شکل ۴-۳۰ : تصویر میکروسکوپ نوری نمونه  کامپوزیت  Al-Zircon محتوی ۱۵درصد حجمی زیرکن.
شکل(۴-۳۱) : نمودار پراش اشعه X پودر زیرکن مورد استفاده در این تحقیق.
شکل(۴-۳۲) : نمودار پراش اشعه  X کامپوزیت آلومینیم-زیرکن حاوی ۱۰% زیرکن تفت جوشی شده شده در دمای C °۶۵۰   .

چکیده
کامپوزیت های Al-ZrSiO4 به دلیل خواص استحکامی و مقاومت سایشی بالای خود کاربردهای زیادی در صنایع نظامی، هوا فضا و غیره دارند. روش متالورژی پودر از جمله مناسب ترین روشهای ساخت کامپوزیت ها می باشد. یکی از مهمترین مزایای این روش در مقایسه با روشهای ذوبی این است که درجه حرارت فرآیند در این روش پایین تر است، به همین دلیل از برهم کنش بین فاز زمینه و تقویت کننده و ایجاد فازهای ناخواسته ناشی از آن جلوگیری می شود. بدین منظور ابتدا پس از انتخاب آلیاژ مورد نظر و همچنین زیرکن، دو دما جهت تف جوشی مدنظر قرار گرفت و تف جوشی در دماهای ۶۰۰ و  c°۶۵۰ انجام شد. میزان زیرکن جهت هر کامپوزیت به مقدار  ۵/۱،  ۵/۲،  ۵/۳،  ۵، ۱۰، ۱۵، و ۲۰ درصد حجمی منظور شد.. در این پروژه مطالعه بر روی پارامترهای کسر حجمی و دمای تف جوشی، خواص مکانیکی و همچنین ریزساختار این کامپوزتها، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که خواص مکانیکی همچون استحکام فشاری و سختی برای نمونه های تف جوشی شده در c°۶۵۰ در مقایسه با نمونه های مشابه ساخته شده از وضعیت مطلوبتری برخوردار هستند. همچنین این خواص با افزایش کسر ذرات تا ۵% حجمی افزایش قابل ملاحظه ای نسبت به نمونه خالص یافته اند. الگوی پراش اشعه X نیز حضور فاز ZrSiO4 را تایید نموده است. به علاوه، مطالعات میکروسکوپ نوری و الکترونی نشان  می دهد که توزیع ذرات ZrSiO4 در داخل زمینه نیز در مورد نمونه های کامپوزیتی کاملا یکپارچه بوده و بطور کلی نتایج نشان می دهد که تولید این کامپوزیتها به روش متالورژی پودر موفقیت آمیز بوده است.    
کلمات کلیدی: کامپوزیت زمینه فلزی؛ آلومینیم؛ زیرکن؛ متالورژی پودر؛ تف جوشی.


فصل اول

مقدمه
 
۱- مقدمه     
   در جهان امروز شاهد نیاز روز افزون به استفاده از ترکیبی از مواد برای دستیابی به خواص مطلوب هستیم، زیرا عموما یک ماده به تنهایی نمی تواند پاسخگوی مجموعه خواص مورد نیاز بشر باشد. از این رو نیاز به کامپوزیت ها که ترکیبی از مواد با بازه ای از خواص منحصر به فرد هستند، بیش از پیش مشخص می شود. تولید کامپوزیتها بطور پیوسته بعد از جنگ جهانی دوم رو به افزایش نهاده است. درسالهای اخیر توسعه مواد کامپوزیتی، بخصوص مواد کامپوزیتی زمینه فلزی در بسیاری از  شاخه های صنعت مشاهده می شود. کامپوزیتهای زمینه فلزی۱ را می‌توان به عنوان دسته‌ای از مواد پیشرفته در نظر گرفت که دارای وزن کم، استحکام بالا، مدول الاستیسیته زیاد، ضریب انبساط حرارتی کم و مقاومت سایشی خوب می‌باشند. معمولا ترکیبی از این خواص به تنهایی در یک ماده ساده یافت نمی‌شود‌.
   ازمیان زمینه های فلزی، زمینه Al بعلت داشتن چگالی پایین و چقرمگی بالا، بعنوان فاز زمینه کاربرد زیادی دارد. Al در مقابل آهن دارای چگالی پایین، قابلیت هدایت گرما و الکتریسیته و نسبت استحکام به وزن بالاتر می باشد. از طرف دیگر Al در مقایسه با دیگر آلیاژها و فلزاتی چون Mg و یا Ti که دارای چگالی پایین هستند ارزانتر می باشد. از جمله دیگر خواص برجسته Al مقاومت به خوردگی بالای آن در محیط می باشد.
   با توجه به اینکه ضعف زمینه Al پایین بودن استحکام می باشد، افزودن ذرات سرامیکی به زمینه فلزی بسیاری از خواص چون استحکام، سختی، مقاومت در برابر سایش و خوردگی را افزایش میدهد.    انتخاب ذرات سرامیکی بعنوان تقویت کننده به این دلیل است که این ذرات نسبت به زمینه خود دارای مدول و استحکام بالاتری هستند. همچنین با استفاده از این ذرات  کنترل تریبولوژی و خواص مکانیکی کامپوزیت با انتخاب کسرهای مختلف تقویت کننده و کنترل اندازه و توزیع آنها امکان پذیر می باشد.
در این بین کامپوزیتهای Al-ZrSiO4  به دلیل خواص مطلوبی نظیر استحکام، مقاومت به سایش، چقرمگی و سختی مناسب و حفظ این خواص در دماهای بالا مورد توجه ویژه ای قرار گرفته اند.
    از بین روشهای ساخت کامپوزیت ها، روش متالورژی پودر از جمله متداول ترین و مناسب ترین روشهای ساخت کامپوزیت ها می باشد. یکی از مهمترین مزایای این روش در مقایسه با روشهای ذوبی این است که درجه حرارت فرآیند در این روش پایین تر است، به همین دلیل از برهم کنش بین فاز زمینه و تقویت کننده و ایجاد فازهای ناخواسته ناشی از آن جلوگیری می شود. از طرف دیگر یکنواختی توزیع تقویت کننده در زمینه باعث بهبود و بالارفتن خواص مکانیکی و ساختاری می شود.
هدف از انجام این پروژه بررسی اثر مقدار ذرات تقویت کننده، دما و زمان تف جوشی  روی خواصی چون ریزساختار، چگالی، سختی و استحکام فشاری کامپوزیت 4  Al-ZrSiOمی باشد.  بدین منظور ابتدا پس از انتخاب آلیاژ مورد نظر و همچنین زیرکن، دو دما جهت تف جوشی مدنظر قرار گرفت و تف جوشی در دماهای ۶۰۰ و  c°۶۵۰ انجام شد. میزان زیرکن جهت هر کامپوزیت به مقدار  ۵/۱،  ۵/۲،  ۵/۳،  ۵، ۱۰، ۱۵، و ۲۰ درصد حجمی منظور شد.  در کل ۱۴+۴ نمونه کامپوزیتی به دست آمد.
     در فصل دوم این گزارش نتایج تحقیقات پژوهشگران مختلف در مورد تولید این کامپوزیتها به روش متالورژی پودر و تاثیر اندازه میزان زیرکن و خواص کامپوزیتهای Al- ZrSiO4 گردآوری شده است. همچنین عوامل موثر بر ریزساختار، چگالی، سختی و استحکام فشاری کامپوزیت های زمینه فلزی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.  در فصل سوم روشها و ابزار انجام آزمایشها معرفی شده اند. نتایج آزمایشات در فصل چهارم مورد تحلیل قرار گرفته و نهایتا نتیجه گیری کلی به صورت خلاصه در فصل پنجم ارائه گردیده است.

پایان نامه ساخت کامپوزیت Al/Zircon به روش متالورژی پودر و بررسی تاثیر عوامل مختلف فرآیند بر خواص کامپوزیت

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه ساخت کامپوزیت Al/Zircon به روش متالورژی پودر و بررسی تاثیر عوامل مختلف فرآیند بر خواص کامپوزیت دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد"M.Sc"

مهندسی شناسایی و انتخاب مواد مهندسی

 , کامپوزیت , کامپوزیت دندان , کامپوزیت ونیر , کامپوزیت دندان های جلو , کامپوزیت طرح سنگ , کامپوزیت ساختمان , کامپوزیت زمینه سرامیکی , کامپوزیت آلومینیوم ,